источник: weforum
От электрических самолетов до технических датчиков, которые могут «заглядывать» за угол - список этого года полон вдохновляющих достижений. Эксперты сократили количество номинаций до избранной группы новых разработок, способных нарушить статус-кво и стимулировать реальный прогресс.
Вот 10 лучших новых технологий 2020 года.
1. Микроиглы для безболезненных инъекций и тестов.
Эти крошечные иголки, толщиной не больше листа бумаги и шириной человеческого волоса, могли сделать нам безболезненные инъекции и анализы крови. «Микроиглы» проникают в кожу, не затрагивая нижележащие нервные окончания, и их можно прикреплять к шприцам или пластырям или даже смешивать с кремами. Они могут позволить сделать анализы крови дома и отправить в лабораторию или проанализировать на месте. А поскольку для их использования не требуется дорогостоящее оборудование или высокий уровень подготовки, тестирование и лечение можно проводить в недостаточно обслуживаемых районах, что делает лечение более доступным.
2. Химия на солнечной энергии
Для производства многих химикатов, на которые мы полагаемся, требуется ископаемое топливо. Но новый подход обещает сократить выбросы в этом секторе за счет использования солнечного света для преобразования отработанного диоксида углерода в полезные химические вещества. Недавние разработки катализаторов, активируемых солнечным светом, необходимых для этого процесса, являются шагом к созданию «солнечных» нефтеперерабатывающих заводов для производства полезных соединений из отработанного газа, которые можно было бы использовать во всем: от лекарств и моющих средств до удобрений и текстиля.
3. Виртуальные пациенты
Если цель заменить людей на моделирование, чтобы сделать клинические испытания более быстрыми и безопасными, звучит просто, то наука, стоящая за ней, совсем не похожа. Данные, полученные из изображений человеческого органа в высоком разрешении, вводятся в сложную математическую модель механизмов, контролирующих функцию этого органа. Затем компьютерные алгоритмы решают полученные уравнения и создают виртуальный орган, который ведет себя как настоящий. Такие виртуальные органы или системы организма могут заменить людей при первоначальной оценке лекарств и методов лечения, что сделает процесс более быстрым, безопасным и менее дорогостоящим.
4. Пространственные вычисления
Пространственные вычисления - это следующий шаг в объединении физического и цифрового миров, который мы уже наблюдаем с приложениями виртуальной и дополненной реальности. Как и в случае с VR и AR, он оцифровывает объекты, которые подключаются через облако, позволяет датчикам и двигателям реагировать друг на друга и создает цифровое представление реального мира. Но он идет еще дальше, добавляя пространственное отображение, которое позволяет компьютерному «координатору» отслеживать и контролировать движения и взаимодействия объектов, когда человек перемещается по цифровому или физическому миру. Эта технология принесет новые разработки в области взаимодействия людей и машин в промышленности, здравоохранении, транспорте и дома.
5. Цифровая медицина
Цифровая медицина не заменит врачей в ближайшее время, но приложения, которые отслеживают состояние или назначают терапию, могут улучшить их лечение и поддержать пациентов с ограниченным доступом к медицинским услугам. Многие умные часы уже могут определять, есть ли у их владельца нерегулярное сердцебиение, и в настоящее время разрабатываются аналогичные инструменты, которые могут помочь при нарушениях дыхания, депрессии, болезни Альцгеймера и многом другом. Даже разрабатываются таблетки, содержащие датчики - они отправляют данные в приложения, чтобы определять такие вещи, как температура тела, желудочные кровотечения и раковая ДНК.
6. Электрическая авиация
Электрическая силовая установка позволит воздушным перевозкам сократить выбросы углерода, сократить расходы на топливо и значительно снизить уровень шума. Множество организаций, от Airbus до NASA, работают над технологиями в этой области, и, хотя до дальних электрических рейсов еще далеко, а также существуют финансовые и нормативные препятствия, в космос вкладываются значительные средства. В разработке находится около 170 проектов электрических самолетов, в основном для частных, корпоративных и пригородных поездок, но Airbus заявляет, что в 2030 году у них могут быть 100-местные электрические самолеты, готовые к взлету.
7. Цемент с низким содержанием углерода
Сегодня 4 миллиарда тонн цемента - ключевого компонента бетона - производятся каждый год в процессе, который требует сжигания ископаемого топлива. На это приходится около 8% мировых выбросов CO2. По мере роста урбанизации в течение следующих 30 лет эта цифра должна вырасти до 5 миллиардов тонн. Исследователи и стартапы работают над подходами с низким уровнем выбросов углерода, включая корректировку баланса ингредиентов, используемых в процессе, использование технологий улавливания и хранения углерода для удаления выбросов и полное удаление цемента из бетона.
8. Квантовое зондирование
Представьте себе беспилотные автомобили, которые могут «заглядывать» за угол, или портативные сканеры, которые могут отслеживать активность мозга человека. Квантовое восприятие может сделать эти и многое другое реальностью. Квантовые датчики работают с высочайшей точностью, используя квантовую природу материи - например, используя разницу между электронами в различных энергетических состояниях в качестве основной единицы. Большинство этих систем сложны и дороги, но разрабатываются более мелкие и доступные примеры, которые могут открыть новые возможности.
9. Зеленый водород
Когда водород горит, единственным побочным продуктом является вода, а когда он производится путем электролиза с использованием возобновляемых источников энергии, он становится «зеленым». Ранее в этом году прогнозировалось, что к 2050 году рынок зеленого водорода будет стоить 12 триллионов долларов. Почему? Потому что он мог бы сыграть ключевую роль в энергетическом переходе, помогая декарбонизировать секторы, такие как судоходство и производство, которые труднее электрифицировать, потому что они требуют высокоэнергетического топлива.
10. Полногеномный синтез
Улучшения в технологии, необходимые для создания генетических последовательностей, которые затем вводятся в микробы, позволяют печатать все большие объемы генетического материала и более широко изменять геномы. Это может дать представление о том, как распространяются вирусы, или помочь в производстве вакцин и других методов лечения. В будущем это может помочь в устойчивом производстве химикатов, топлива или строительных материалов из биомассы или отработанных газов. И это может даже позволить ученым создавать устойчивые к патогенам растения, а нам - писать собственный геном, что, конечно, откроет дверь для возможного злоупотребления, но также и для лечения генетических заболеваний.
Всем спасибо за уделенное время.
Поддержите молодой канал, ставьте лайки, подписывайтесь!
Смотрите другие статьи на канале: В 2023 году Японцы смогут передвигаться на летающих автомобилях
или узнайте, что: Китай запустил первый беспилотный вертолет